W niniejszej pracy została przybliżona metodyka obliczania parametrów definiujących wytrzymałość koła zębatego. Jako obiekt badany została wybrana przekładnia stożkowa o zębach kołowo łukowych nacinanych metodą Gleasona. Para kół stożkowych wchodzi w skład mechanizmu różnicowego i stanowi część mostu napędowego pojazdu. W artykule przedstawiono sposób określania wytrzymałości koła zębatego wg metody połączonej B i B1 opisanej w normie ISO. Dodatkowo zostały wykonane obliczenia numeryczne przy użyciu metody elementów skończonych (MES). W tym celu zbudowano model geometryczny kół zębatych, a na jego podstawie model dyskretny. Zdefiniowane warunki pracy przekładni posłużyły do wyznaczenia ograniczeń brzegowych dla rozwiązania, takich jak obciążenie kół zębatych oraz ich utwierdzenie. Wyniki otrzymane na drodze kalkulacji numerycznych posłużyły jako punkt odniesienia dla obliczeń analitycznych. Na koniec zestawiono wyniki otrzymane na drodze obliczeń dwoma metodami w celu porównania ich ze sobą. Wysunięto wnioski.
EN
In the paper methodology of strength of gear shaft calculation has been presented. The spiral bevel gears Gleason type has been choose to comparative analysis. The bevel pair is a part of differential mechanism of axle drive. The article is showing approach to obtain strength of gears based on ISO with B and B1methodology. To verify stress level extract from analytical calculation numerical model has been made. CAD model of bevel pair has been prepared and based on them discretization has been done. Load conditions have been determined based on work characteristic of gearbox. The results from FEM calculation are reference one. The values obtained from analytical calculation are compared to numerical results. Results have been presented. The conclusions have been formulated.
Projektowanie konstrukcji i technologii kół zębatych stożkowych i hipoidalnych o krzywoliniowej linii zęba jest zadaniem złożonym z racji spójności obliczeń konstrukcyjno-technologicznych. Kształt, wielkość i położenie śladu współpracy zębów należą do najważniejszych czynników oceny jakościowej przekładni ze względu na jej trwałość i niezawodność. W pracy przedstawiono komputerową integracje projektowania i wytwarzania kół zębatych stożkowych i hipoidalnych o kołowo-łukowej linii zęba. Zaproponowano zintegrowany system łączący projektowanie wspomagane komputerowo (CAD) z analizą zagadnienia kontaktowego (MES) i wytwarzanie wspomagane komputerowo (CAM). Zaprezentowano również nowatorskie podejście do problemu oceny śladu współpracy zębów z wykorzystaniem metod z obszaru sztucznej inteligencji. System umożliwia prowadzenie obliczeń konstrukcyjno-technologicznych w wielu wariantach i tworzenie nowych konstrukcji stożkowych par zębatych przeznaczonych do określonego zastosowania, mających pożądane cechy, np. przekładnie o małych stratach (podwyższonej sprawności), zmniejszonym poziomie hałasu i dużej trwałości. Rezultaty obliczeń technologicznych jako tzw. technologię bazową wykorzystuje się na frezarkach do stożkowych kół zębatych sterowanych mechanicznie oraz CNC, zaś modele bryłowe - do wirtualnej analizy śladu współpracy zębów i topografii boku zęba na maszynach CMM. System pozwala znacznie skrócić czas i obniżyć koszty opracowania konstrukcji i technologii stożkowych kół zębatych, a także technicznego przygotowania produkcji.
EN
Design and manufacturing of spiral and hypoid bevel gears is a complex task as it combines geometrical and technological calculations. The shape, size and orientation of tooth contact is one of more important determining factors which characterize the quality of the gear pair , its durability and reliability. Computer integration of designing and manufacturing of spiral and hypoid bevel gears has been presented in the work. An integrated system connecting computer aided design (CAD) together with contact problems (MES) and computer aided manufacturing (CAM) has been proposed. The results of technological calculations as a base technology are used on conventional milling machines and CNC spiral bevel machines, and solid models of the gears for virtual tooth contact analysis and topography of the tooth side on CMM machines. The newest solution of tooth contact evaluation which utilizes artificial intelligence methods has been proposed. The system enables geometrical and technological calculations in many variants and allows to create new spiral bevel pairs which are tailored to specific applications and have desirable features, for example gears of low energy losses (higher efficiency), gears with a decrease of noise level and higher durability. The system allows to reduce considerably the time and costs of design and technological processes of spiral bevel gears and technical preparation of production.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.